林楊

中海石油(中國)有限公司天津分公司

伴隨著工業(yè)4.0迅猛發(fā)展，企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為必然趨勢［1-7］。國內(nèi)外各大石油公司等非數(shù)字原生(傳統(tǒng))企業(yè)紛紛投身數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設(shè)。目前數(shù)字化轉(zhuǎn)型研究成果偏重于宏觀的策略研究和局部工作方法的闡述，較少從基層實(shí)踐角度提供一套較全面、易入手、可借鑒的參考案例，以解決非數(shù)字原生企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型數(shù)據(jù)基礎(chǔ)薄弱、技術(shù)路線適應(yīng)性差、保障能力不足的問題［8-12］。

在闡述企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型基本認(rèn)識基礎(chǔ)上，從中海石油智能油田示范項(xiàng)目建設(shè)基層實(shí)踐認(rèn)識出發(fā)，論述了非數(shù)字原生企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型難點(diǎn)、數(shù)據(jù)管理、技術(shù)路線、組織保障，為同類型企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作提供參考。

1 非數(shù)字原生企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)

數(shù)字原生企業(yè)是指流程、交易和交互主要依賴于技術(shù)支持的組織，且在內(nèi)外部運(yùn)營中均以數(shù)字技術(shù)應(yīng)用作為競爭優(yōu)勢；非數(shù)字原生企業(yè)基本以物理世界為中心來構(gòu)建，圍繞生產(chǎn)、流通、服務(wù)等具體的經(jīng)濟(jì)活動展開業(yè)務(wù)，缺乏天然的軟件和數(shù)據(jù)平臺為核心的數(shù)字世界入口，使得非數(shù)字原生企業(yè)與數(shù)字原生企業(yè)之間存在顯著差異［13-14］。

由于發(fā)展于數(shù)字時代之前，非數(shù)字原生企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型難度大，以中海石油為例，其數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨挑戰(zhàn)主要包含如何做好以下幾個方面。

(1)形成共識，科學(xué)認(rèn)識數(shù)字化轉(zhuǎn)型本質(zhì)。數(shù)字化在當(dāng)前時代的內(nèi)涵，是以數(shù)據(jù)為中心的思想理論體系、方法論和技術(shù)架構(gòu)體系。數(shù)字化轉(zhuǎn)型的驅(qū)動力是數(shù)字技術(shù)，轉(zhuǎn)型的對象是業(yè)務(wù)，轉(zhuǎn)型的本質(zhì)是改變生產(chǎn)力，進(jìn)而帶動生產(chǎn)關(guān)系的變革［15-16］。數(shù)字化轉(zhuǎn)型作為企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，不是短期的信息化項(xiàng)目，是一個長期過程，需要公司上下達(dá)成共識，科學(xué)認(rèn)識數(shù)字化轉(zhuǎn)型本質(zhì)，共同發(fā)力。

(2)數(shù)據(jù)治理，建立數(shù)字化轉(zhuǎn)型先決條件。數(shù)據(jù)已經(jīng)成為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心要素，好的數(shù)據(jù)質(zhì)量可大幅提高業(yè)務(wù)運(yùn)作效率、降低成本。與其他非數(shù)字原生企業(yè)面臨困境相同，中海石油已有信息化建設(shè)，分別針對具體的業(yè)務(wù)需求建立各自的應(yīng)用系統(tǒng)，因數(shù)據(jù)無法提供高效共享與協(xié)同，造成部分系統(tǒng)功能冗余、“煙筒”林立。數(shù)字化轉(zhuǎn)型需做好數(shù)據(jù)治理，解決數(shù)據(jù)集中共享難、治理難度大等問題［8］。

(3)確定合適的數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)路線。目前，已有的非數(shù)字原生企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型研究成果偏重于宏觀的策略研究和局部工作的闡述，難以從基層實(shí)踐角度為中海石油提供較系統(tǒng)、易入手、可借鑒的完整參考案例，需明確一條適合的數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)路線。

(4)建立數(shù)字化轉(zhuǎn)型成果保障。在以往信息化系統(tǒng)建設(shè)中，IT技術(shù)人員不精通業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)人員未深度參與系統(tǒng)開發(fā)，造成建設(shè)成果不能完全貼合實(shí)際業(yè)務(wù)需求，從而形成“重建設(shè)，輕應(yīng)用”的現(xiàn)象。為保障數(shù)字化轉(zhuǎn)型成果，需尋求一種數(shù)字化轉(zhuǎn)型質(zhì)控保障體系，并建立專職隊伍，以協(xié)助公司決策層推動、質(zhì)控、鞏固、優(yōu)化數(shù)字化轉(zhuǎn)型成果。

2 數(shù)據(jù)治理方法

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，數(shù)據(jù)既是基礎(chǔ)要素也是核心要素。我國已從制度層面將數(shù)據(jù)作為一種新的生產(chǎn)要素，與土地、勞動力、資本、技術(shù)等傳統(tǒng)要素并列［17-19］。非數(shù)字原生企業(yè)需要考慮“數(shù)據(jù)從哪里來、指令到哪里去”，以及相應(yīng)的數(shù)權(quán)、安全和可靠性問題。

對數(shù)據(jù)進(jìn)行針對性的治理，可打通企業(yè)內(nèi)部不同層級、不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)壁壘，逐步實(shí)現(xiàn)規(guī)范化管理，通過消除數(shù)據(jù)不一致，使數(shù)據(jù)資產(chǎn)在業(yè)務(wù)、管理、戰(zhàn)略決策中發(fā)揮價值［14］。

與互聯(lián)網(wǎng)公司相比，非數(shù)字原生企業(yè)通常以眾多局部業(yè)務(wù)流程為導(dǎo)向進(jìn)行信息化建設(shè)，形成大量的IT“煙囪”，即“1類業(yè)務(wù)，1個IT系統(tǒng)，1個數(shù)據(jù)庫”。以中海石油為例，近20年的信息化建設(shè)成果為公司生產(chǎn)、科研、管理和決策提供了數(shù)據(jù)支撐，曾獲得國務(wù)院國資委中央企業(yè)信息化水平A級評價，但未能避免傳統(tǒng)企業(yè)遇到的數(shù)據(jù)孤島問題，公司已有開發(fā)生產(chǎn)類信息系統(tǒng)達(dá)80余套，數(shù)據(jù)資產(chǎn)分散、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、質(zhì)量參差不齊，數(shù)據(jù)治理難度大。

數(shù)據(jù)治理是解決企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型問題不可或缺的手段，根據(jù)中海石油智能油田示范項(xiàng)目建設(shè)實(shí)踐，非數(shù)字原生企業(yè)數(shù)據(jù)治理可注重以下4個方面：(1)承接數(shù)據(jù)治理工作的組織須獲得管理層支持與授權(quán)，在工作目標(biāo)和工作思路上達(dá)成共識，確保工作不走樣、不變形；(2)建立信息與業(yè)務(wù)聯(lián)合的數(shù)據(jù)管理組織，數(shù)據(jù)本質(zhì)代表業(yè)務(wù)，服務(wù)于業(yè)務(wù)管理，業(yè)務(wù)部門是數(shù)據(jù)管理的責(zé)任主體；(3)尊重科學(xué)，采用成熟的方法論和工具，目前國際石油行業(yè)主流數(shù)據(jù)模型主要有POSC和PPDM等2個數(shù)據(jù)模型［15］；(4)建立績效考核體系，通過量化考核結(jié)果提高治理效率，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)治理的目標(biāo)。

非數(shù)字原生企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型初期，數(shù)據(jù)治理成熟度較低，數(shù)據(jù)湖建立不完善。中海石油智能油田示范項(xiàng)目建設(shè)成員基于“數(shù)據(jù)為王”思想，成立數(shù)據(jù)評審領(lǐng)導(dǎo)小組和執(zhí)行小組，制定數(shù)據(jù)評審方案，量化三輪數(shù)據(jù)考核，并建立三專制度：專人負(fù)責(zé)、專題周會和專項(xiàng)進(jìn)度跟蹤制度。嚴(yán)守數(shù)據(jù)完整(All)、數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)前后端聯(lián)動(Associated)、數(shù)據(jù)支持系統(tǒng)功能準(zhǔn)確呈現(xiàn)(Appeared)的3A標(biāo)準(zhǔn)。以上方法，有效保障了中海石油智能油田示范項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)施。

3 中海石油數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)路線

技術(shù)路線決定數(shù)字化轉(zhuǎn)型的落地方案，合適的技術(shù)路線有助于保證數(shù)字化轉(zhuǎn)型成果的科學(xué)性、實(shí)用性、靈活性。

3.1 技術(shù)路線思路

中海石油智能油田示范項(xiàng)目建設(shè)總體原則：基于集團(tuán)公司統(tǒng)一規(guī)范，以“云化+平臺化+云邊協(xié)同+敏捷開發(fā)與交付”為建設(shè)思路，采用“數(shù)據(jù)+平臺+應(yīng)用”的云架構(gòu)建設(shè)模式和“數(shù)據(jù)+算力+算法”的智能應(yīng)用技術(shù)體系，強(qiáng)調(diào)溝通、協(xié)作、共享、集成，探索開發(fā)運(yùn)維一體化協(xié)同(DevOps)。

技術(shù)架構(gòu)由PaaS、IaaS和邊緣層組成，結(jié)合實(shí)際業(yè)務(wù)需求，開展智能油田功能設(shè)計、技術(shù)實(shí)現(xiàn)，搭建包含前、中、后臺的“穩(wěn)敏雙態(tài)”IT技術(shù)架構(gòu)，并建立管控流程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為智能油田提供穩(wěn)健的技術(shù)支撐。

3.2 技術(shù)路線實(shí)踐

(1)搭建業(yè)務(wù)中臺，完成從集中式架構(gòu)向分布式架構(gòu)轉(zhuǎn)型。通過業(yè)務(wù)中臺的建設(shè)，降低應(yīng)用建設(shè)的復(fù)雜度，完成從單體到微服務(wù)的轉(zhuǎn)型，將可復(fù)用的業(yè)務(wù)能力沉淀到業(yè)務(wù)領(lǐng)域模型中，為企業(yè)其他領(lǐng)域項(xiàng)目快速復(fù)用提供支撐，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)和流程的組合和融合，降低業(yè)務(wù)領(lǐng)域與數(shù)據(jù)之間的耦合度，充分展現(xiàn)微服務(wù)的獨(dú)立性，通過API接口進(jìn)行穩(wěn)敏態(tài)業(yè)務(wù)的串聯(lián)［20-21］。

(2)建設(shè)數(shù)據(jù)中臺，消除數(shù)據(jù)孤島。通過全域數(shù)據(jù)采集與管理實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)領(lǐng)域中臺數(shù)據(jù)的集中管理，實(shí)現(xiàn)全維度數(shù)據(jù)的深度融合和共享，通過數(shù)據(jù)服務(wù)支持業(yè)務(wù)決策、分析，萃取數(shù)據(jù)價值，加速業(yè)務(wù)價值的變現(xiàn)。數(shù)據(jù)中臺和業(yè)務(wù)中臺是相輔相成的，共同支撐前端業(yè)務(wù)，最終共同實(shí)現(xiàn)“業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)化”。

(3)建設(shè)統(tǒng)一云平臺，支持中臺運(yùn)行。云平臺是中臺建設(shè)運(yùn)行的基礎(chǔ)環(huán)境，也是開發(fā)運(yùn)維一體化的基礎(chǔ)平臺。在云平臺應(yīng)用與管理方面，通常依賴國外開源社區(qū)的開源軟件，部分國內(nèi)數(shù)字化轉(zhuǎn)型案例缺乏對技術(shù)生態(tài)自主可控能力。為降低企業(yè)云原生運(yùn)營的重大風(fēng)險，實(shí)現(xiàn)真正的自主可控，中海石油智能油田示范項(xiàng)目建設(shè)實(shí)踐中，將關(guān)鍵業(yè)務(wù)場景與華為自主研發(fā)的微云管理平臺融合，用云邊協(xié)同技術(shù)解決方案構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。關(guān)注對開源軟件代碼的理解、掌握、改進(jìn)和應(yīng)用能力［22］，通過容器化部署，將各項(xiàng)服務(wù)實(shí)現(xiàn)云端管理，邊端高效運(yùn)行［23-34］，合理規(guī)避空間和時間的缺陷，打破常規(guī)的技術(shù)和管理方式，建立自主可控的技術(shù)生態(tài)圈。

(4)構(gòu)建現(xiàn)場級工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，搭建全場景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。光纖通訊技術(shù)與無線接入方式融合互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，為海上平臺生產(chǎn)現(xiàn)場智能監(jiān)測設(shè)備(如智能儀表、泵工況等)、單兵設(shè)備(如移動PDA)等終端設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)接入環(huán)境。基于應(yīng)用場景，將邊緣一體機(jī)硬件資源與物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集服務(wù)技術(shù)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)與各類協(xié)議不統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集設(shè)備互聯(lián)，通過協(xié)議解析、采集、甄別、錄波服務(wù)等，將現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳送到陸地云端，構(gòu)建泛在感知的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。

通過AI人工智能與邊緣計算技術(shù)，連通陸與海，貫穿云和邊，助力精準(zhǔn)決策，極大提高海陸協(xié)同性，提高運(yùn)營效率，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)［35-40］。

中海石油智能油田示范項(xiàng)目云邊協(xié)同解決方案(圖1)，將業(yè)務(wù)場景與軟件結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了分散系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成、協(xié)同管理，形成一套傳統(tǒng)業(yè)務(wù)與IT技術(shù)深度融合的產(chǎn)品。隨著中海石油數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作的深入，該產(chǎn)品將被繼續(xù)研發(fā)并推廣，為同類型非數(shù)字原生(傳統(tǒng))企業(yè)提供借鑒。

4 數(shù)字化轉(zhuǎn)型保障體系

4.1 安全防護(hù)

完善的數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)機(jī)制是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的保障條件［41］。在符合國家網(wǎng)絡(luò)安全法和等級保護(hù)制度的同時，需結(jié)合企業(yè)的容忍度和承受能力，選擇合適的防護(hù)手段進(jìn)行環(huán)境搭建。在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下充分利用新的防護(hù)技術(shù)，構(gòu)建個性化的訂制防護(hù)體系。

中海石油依據(jù)“等保2.0二級+”要求，重點(diǎn)從計算環(huán)境、區(qū)域隔離、監(jiān)測審計等多個方面進(jìn)行數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)安全保障，包含海上與陸地、邊緣與云端、工控與生產(chǎn)、監(jiān)測與巡檢共4個備案對象，共計6類89套設(shè)備網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，形成了“一個中心、三重防護(hù)”的防控體系。

另外，非數(shù)字原生企業(yè)一般自身不具備信息化實(shí)施能力，信息化項(xiàng)目通常通過外包的方式進(jìn)行實(shí)施，給企業(yè)帶來額外的數(shù)據(jù)安全挑戰(zhàn)。外包合同必須明確數(shù)據(jù)安全義務(wù)，建立履約機(jī)制，以支持企業(yè)總體的數(shù)據(jù)安全制度及其實(shí)施［42］。

4.2 V&V質(zhì)控保障

V&V是驗(yàn)證(Verificationa)與確認(rèn)(Validationa)的簡稱［43-44］。驗(yàn)證，即評估或評價系統(tǒng)或部件，以確定在生命周期中的某個給定階段的產(chǎn)品是否滿足階段開始確立的需求；確認(rèn)，即在開發(fā)過程期間或結(jié)束時對系統(tǒng)或部件進(jìn)行評價，以確定其特定用途是否達(dá)到預(yù)期。在重大項(xiàng)目的重要系統(tǒng)建設(shè)中，如核電儀控系統(tǒng)，V&V工作貫穿項(xiàng)目全生命周期，包括評估、分析、評價、評審、審查和測試，確保研發(fā)過程按計劃、進(jìn)度以及預(yù)算執(zhí)行［45］。

為保證數(shù)字化轉(zhuǎn)型成果質(zhì)量，中海石油智能油田建設(shè)示范項(xiàng)目引入V&V管理，設(shè)置獨(dú)立于甲、乙方外的“第三只眼”，客觀監(jiān)控并及時修改項(xiàng)目過程的錯誤和異常，預(yù)測過程風(fēng)險并加以預(yù)防，共發(fā)現(xiàn)整改各類問題項(xiàng)100+，有效避免了代碼風(fēng)險、成果風(fēng)險、測試風(fēng)險、不一致性風(fēng)險以及進(jìn)度風(fēng)險。

4.3 組織保障

非數(shù)字原生企業(yè)遇到諸多問題，部分企業(yè)因無法抵抗風(fēng)險或難以適應(yīng)新模式而轉(zhuǎn)型失敗。建立一支由企業(yè)各層級管理、業(yè)務(wù)和技術(shù)人員組成的專職隊伍，共同推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，有助于順利推動非數(shù)字原生企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。專職隊伍可以實(shí)現(xiàn)：(1)協(xié)同各個部門，消除體制障礙，暢通價值鏈條；(2)發(fā)揮專業(yè)背景優(yōu)勢，把握業(yè)務(wù)痛點(diǎn)，貼近用戶需求；(3)系統(tǒng)部署技術(shù)體系，賦能優(yōu)化轉(zhuǎn)型；(4)妥善應(yīng)對誤區(qū)障礙，抵御轉(zhuǎn)型風(fēng)險。因此，數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅要做好技術(shù)應(yīng)用，更要適時進(jìn)行組織調(diào)整，以順應(yīng)數(shù)據(jù)作為新型生產(chǎn)要素而產(chǎn)生的新型生產(chǎn)關(guān)系。

專職隊伍職責(zé)應(yīng)包含：統(tǒng)籌數(shù)字化轉(zhuǎn)型規(guī)劃、設(shè)計及建設(shè)，為智能化建設(shè)提供技術(shù)支持，管理數(shù)據(jù)資產(chǎn)，組織數(shù)字化轉(zhuǎn)型及智能化發(fā)展有關(guān)技術(shù)研究攻關(guān)，承接或自主承建數(shù)據(jù)平臺(中臺)建設(shè)，對已建設(shè)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)維服務(wù)、推廣應(yīng)用，從而做到在公司整體業(yè)務(wù)范圍內(nèi)，協(xié)助公司決策層推動、質(zhì)控、鞏固、優(yōu)化數(shù)字化轉(zhuǎn)型成果。

5 結(jié)論及認(rèn)識

(1)基于中海石油智能油田示范項(xiàng)目建設(shè)實(shí)踐，應(yīng)用專人負(fù)責(zé)、專題周會和專項(xiàng)進(jìn)度跟蹤制度及數(shù)據(jù)完整、數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)前后端聯(lián)動、數(shù)據(jù)支持系統(tǒng)功能準(zhǔn)確呈現(xiàn)的“3專+3A”數(shù)據(jù)治理方法，以“云化+平臺化+云邊協(xié)同+敏捷開發(fā)與交付”的技術(shù)路線，建立順暢的數(shù)據(jù)流動，準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)安全管理、油藏研究、生產(chǎn)優(yōu)化、設(shè)備管理等9大功能；引入V&V “第三只眼”做質(zhì)控保障；組建專職隊伍，協(xié)助公司決策層推動、質(zhì)控、鞏固、優(yōu)化數(shù)字化轉(zhuǎn)型成果的同時，培養(yǎng)了一批復(fù)合型人才。

(2)非數(shù)字原生企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型應(yīng)注重以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，加快統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)和數(shù)據(jù)治理工作，建立數(shù)據(jù)湖，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資產(chǎn)化管理，助力實(shí)際業(yè)務(wù)提質(zhì)增效；以聯(lián)通為主干，建立高速流動和快速響應(yīng)的數(shù)據(jù)通訊骨干網(wǎng)絡(luò)，支持未來更深層次和更廣范圍的應(yīng)用需求；以平臺為支撐，遵循“支撐應(yīng)用，開放共享”的理念，建設(shè)統(tǒng)一技術(shù)平臺；以應(yīng)用為根本，針對多元需求進(jìn)行多樣化研發(fā)，探索“多服務(wù)商、多用戶、多能力”運(yùn)行模式，力爭打造解決多專業(yè)、多場景、多樣化需求解決方案一體化平臺，最終做到為非數(shù)字原生企業(yè)賦能。